活性炭是由石墨微晶、單一平面網狀碳和無定形碳三部分組成，其中石墨微晶是構成活性炭的主體部分。活性炭的微晶結構不同于石墨的微晶結構，其微晶結構的層間距在0.34～0.35nm之間，間隙大。即使溫度高達2000 ℃以上也難以轉化為石墨，這種微晶結構稱為非石墨微晶，絕大部分活性炭屬于非石墨結構。石墨型結構的微晶排列較有規則，可經處理后轉化為石墨。非石墨狀微晶結構使活性炭具有發達的孔隙結構，其孔隙結構可由孔徑分布表征。活性炭的孔徑分布范圍很寬，從小于1nm到數千nm。有學者提出將活性炭的孔徑分為三類：孔徑小于2nm為微孔，孔徑在2～50nm為中孔，孔徑大于50nm為大孔。活性炭是由木質、煤質和石油焦等含碳的原料經熱解、活化加工制備而成。鞏義粉末活性炭

活性炭內部具有晶體結構和孔隙結構，活性炭表面也有一定的化學結構。活性炭吸附性能不僅取決于活性炭的物理（孔隙）結構，而且還取決于活性炭表面的化學結構。在活性炭制備過程中，炭化階段形成的芳香片的邊緣化學鍵斷裂形成具有未成對電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學鍵，能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環原子反應形成不同的表面基團，這些表面基團的存在毫無疑問地影響到活性炭的吸附性能。X 射線研究表明，這些雜環原子與碳原子結合在芳香片的邊緣，產生含氧、含氫和含氮表面化合物。當這些邊緣成為主要的吸附表面時，這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質。活性炭表面基團分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團有羰基、羧基、內酯基、羥基、醚、苯酚等，可促進活性炭對堿性物質的吸附；堿性表面官能團主要有吡喃酮（環酮）及其衍生物，可促進活性炭對酸性物質的吸附。新密凈水用活性炭原料產生新的和擴大原有的孔隙，改善微孔結構，增加活性。

在制備過程中，具有氧化性的高溫活化氣體無序碳原子及雜原子首先發生反應，使原來封閉的孔打開，進而基本微晶表面暴露，然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續發生氧化反應，使孔隙不斷擴大。一些不穩定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體，從而產生新的孔隙，同時焦油和未炭化物等也被除去，**終得到活性炭產品。活性炭發達的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加，形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對簡單，產生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對環境污染較小，而且**終得到的活性炭產品比表面積高、孔隙結構發達、應用范圍廣，因此世界范圍內的活性炭生產廠家中70%以上都采用物理法生產活性炭。炭活化過程中產生大量的余熱，可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產品的洗滌烘干等所需熱能。

 活性炭按制造使用的主要原材料分為四類：煤質活性炭、木質活性炭、合成材料活性炭和其他類活性炭。按制造使用主要原材料及對應的產品形狀組合分類分為16種類型。其中，煤質活性炭分為：柱狀煤質顆粒活性炭、 破碎煤質顆粒活性炭、粉狀煤質顆粒活性炭、球形煤質顆粒活性炭。木質顆粒活性炭分為：柱狀木質顆粒活性炭、破碎狀木質顆粒活性炭、粉狀木質顆粒活性炭、球形木質顆粒活性炭。合成材料活性炭分為：柱狀合成材料顆粒活性炭、破碎狀合成材料顆粒活性炭、粉狀合成材料顆粒活性炭、成形活性炭、球形合成材料顆粒活性炭、 布類合成材料活性炭（炭纖維布）、氈類合成材料活性炭（炭纖維氈）。其他類活性炭，指除上述三種類型活性炭外，由其他原材料（如煤瀝青、石油焦等）制備的活性炭，這類活性炭，在產品形狀分類中，暫列了瀝青基微球活性炭。活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大。

炭化使碳以外的物質揮發，氧化活化可進一步去掉殘留的揮發物質，產生新的和擴大原有的孔隙，改善微孔結構，增加活性。低溫（400℃）活化的炭稱L-炭，高溫（900℃）活化的炭稱H-炭。H-炭必須在惰性氣氛中冷卻，否則會轉變為L-炭。活性炭的吸附性能與氧化活化時氣體的化學性質及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無機物組成及其含量等因素有關，主要取決于活化氣體性質及活化溫度。活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響。灰分主要由K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組成，灰分含量與制取活性炭的原料有關，而且，隨炭中揮發物的去除，炭中的灰分含量增大。微孔結構發達，比表面積和吸附活性大。鄭州凈化用活性炭原料

大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ，所以造成了活性炭表面具有無數細小孔隙。鞏義粉末活性炭

活性炭制造原材料命名的分類符號以材料名稱英文單詞的首字母大寫表示，若名稱首字母重復，則在英文單詞首字母后綴一個小寫英文字母，該字母來源于材料名稱的英文單詞（輔音優先）。制造原材料分類符號中，由于類屬于木質活性炭的加工原材料種類較多，而各種木質原材料制造后的活性炭性能有一定的區別，因此，將木質活性炭的制造的原材料細分為四類：木屑類活性炭、果殼類活性炭、椰殼類活性炭、生物質類活性炭。這四類木質活性炭的分類符號，用原材料分類符號（W）和其具體的原料（木屑、果殼、椰殼、生物質）英文單詞的首字母大寫用下腳標標注共同表示。 其分類符號詳見2016年發布的中國國家標準GB/T 32560-2016 《活性炭分類與命名》。鞏義粉末活性炭

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